二元混合組分流化床電極電沉積過程的研究.pdf

1、流化床電極將流態(tài)化技術(shù)與電化學(xué)處理方法相結(jié)合，在處理含金屬離子廢水時(shí)無需投加化學(xué)藥品等，不產(chǎn)生二次污染；并且由于比表面積大，液固間傳質(zhì)速率高，因此，可大大削弱濃差極化和電化學(xué)極化，獲得較高的電流效率。當(dāng)流化床電極的導(dǎo)電顆粒由兩種(或多種)不同顆粒組成時(shí)，一方面有利于提高流化質(zhì)量，另一方面可增加顆粒之間碰撞，強(qiáng)化液固間的傳質(zhì)過程，從而進(jìn)一步地提高電流效率和時(shí)空效益。 本文首先在截面為50×15mm的矩形流化床中，以單組分球形銅顆粒

2、和按照不同比例混合的二元混合組分顆粒為物料，常溫的水為流化介質(zhì)，研究了顆粒的臨界流化特性和膨脹特性。結(jié)果表明，對(duì)于單組分顆粒，實(shí)測(cè)的床層空隙率與用Richardson-Zaki方程訐算的空隙率較符合；對(duì)二元混合組分顆粒，則可以用修正的空隙率平均模型較好的預(yù)測(cè)床層的空隙率。研究表明，床層膨脹經(jīng)歷了分層、部分混合、完全混合三個(gè)階段。 然后以低濃度硫酸銅溶液為介質(zhì)，進(jìn)行了影響單組分流化床電極電沉積過程因素的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，控制槽電

3、壓為2.3V時(shí)，電流效率和瞬時(shí)沉積速率最高；膨脹率的影響則存在一個(gè)最佳范圍，本實(shí)驗(yàn)條件下為20％-30％，在此范圍內(nèi)電流效率最高，沉積速率最快；電解液銅離子濃度越高、導(dǎo)電顆粒粒徑越大對(duì)電沉積反應(yīng)越有利。在單組分流化床電極電沉積研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了二元混合組分流化床電極電沉積實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顆粒粒徑比適宜時(shí)，在本實(shí)驗(yàn)條件下為1.58，二元混合組分流化床電極的瞬時(shí)沉積速率高于單組分流化床電極的瞬時(shí)沉積速率。 最后通過理論分析結(jié)